损毁山体景观影响分析与评价

2012-06-04 01:30曲华峰张永伟石金鹏
城市建设理论研究 2012年13期
关键词:山体边坡因子

曲华峰张永伟石金鹏

摘要:损毁山体实质上是人为活动或自然灾害造成自然山体的地形、地貌和植被的突变,形成的以裸露边坡为主体的山体破损形态。它狭义上包括开发建设等人为活动而形成的诸如采石场(含废弃的)、取土场、各类建设开挖边坡(房地产、工业区等场平工程及公路、铁路等建设形成的开挖边坡,包括石质性的护坡等),广义上还包括崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害造成的山体破坏所形成的以裸露边坡为主体的迹地(或坑口)。

Abstract: the damaged mountain is in essence a human activities or natural disasters caused by natural topography and landforms and vegetation mutations, formation of the bare mountain slope as the main body of the damage form. It includes the narrow sense the building and development of the formation of the human activities such as quarry (including abandoned), earth-gathering field, all kinds of construction slope dig (real estate, industrial engineering and a flat roads, railways and so on construction of the formation of the slope excavation, including stone sex in slope protection, etc), generalized also includes collapse, landslide and debris flow caused by geological hazards, such as the destruction by the formation of the bare slopes as the main body to be (or pit).

损毁山体的边坡多数以石质出现,其特点:一是土地几乎没有生产力,植被极难自然恢复;二是严重影响生态景观,其治理以改善生态景观为主要目标;三是单位面积的治理投入大,治理措施的技术含量高、难度大,治理以景观影响度为治理先后排序和选择绿化方法的主要依据。城市、自然保护区内部及其周边、主要交通干线两侧存在的大量损毁山体严重影响了自然景观的视觉效果,如何对其进行分析评价,从而进一步进行综合治理,成为众多从业技术人员的难题,本文从景观生态学角度对损毁山体进行了综合研究。

关键词:损毁山体 景观生态学

中图分类号:P901文献标识码:A 文章编号:

景观生态学是研究景观的空间结构与形态特征对生物活动、人类活动影响的科学。它以生态学理论框架为依托,吸收现代环境地质学、地理学与系统科学之所长,研究景观的结构(空间格局)、功能(生态过程)和演化(空间动态),研究景观和区域尺度上的资源、环境经营管理。

一、景观影响评价指标

损毁山体严重影响城市和交通沿线景观,进行损毁山体景观影响程度的分析,可为损毁山体的有序整治提供科学依据。损毁山体生态景观环境是一个综合景观体系,由山体本身形成的景观及山体沿线的自然景观和人为景观组成。损毁山体生态景观评价为多因子评价,有关指标属性如下:

1、生态美学价值指

损毁山体生态景观应符合社会审美的需求。损毁山体绿化既要能满足水土保持、护土固坡等功能需要,还要求能够创造出美学价值高的山体自然生态、环境。损毁山体的生态景观是一个复杂的多元素体,要想营造具有人工美和自然美的景观,在景观设计上应满足和处理好以下关系:损毁山体边坡和周边环境的关系;生态经济效益和社会效益、环境效益的关系。

损毁山体生态景观主要受植被覆盖率(%)、植被多样性、生态立体性和植被绿期等因素的影响。植被覆盖度客观反映了植物的地上部分与根系生物量,对防止坡面侵蚀和降低地表径流有直接作用。植物种类与品种数量、乔灌草立体生态和绿期等都是影响着损毁山体生态美学的重要因素。

2、资源价值指标

损毁山体生态景观是依附于损毁山体而存在,有着特殊的地质环境。其资源价值主要包括土地资源、人文背景。地质地貌主要是受母岩类型、土壤理化性质、边坡面积、气候特征、水土流失状况和土壤侵蚀度等因素影响。土壤是边坡植物生长的基础,不同土壤的物理、化学特征及它的水、肥、气、热状况对植物生长发育有着重要意义。损毁山体景观设计与施工必须同护土固坡、防治水土流失、边坡绿化美化等功能结合起来,使生态整治后损毁的山体不仅工程质量优异,而且风景优美,与自然环境融合协调,能够营造安全、舒适的自然环境,维护损毁山体生态修复的可持续性。

3、视觉价值指标

无论是东方文化还是西方文化,“景观”的含义更多具有视觉美方面的意义,与“风景”(Scenery)同义或近义。视觉价值因素是裸露山体景观影响度的重要组成部分。因为视觉是人类认识世界、判断物体物理特征的基础。通常人们所获得的外界信息的90%以上来自视觉感受。车行运动过程中视野的大小随人的位置及周围环境而变化。损毁山体景观影响度的视觉因素包括可视距离、可视的人流量(折合道路等级)、边坡面积、边坡高度及岩石面的颜色等。以可视距离的远近为主,高速公路、主干公路及乡村道路等因素对视觉群体有质的影响,因而对损毁山体景观评价产生影响。

二、景观影响度的评价方法

景观影响评价常用的方法有评分法和比较判断法。比较判断法专业性要求较高,主观性较强;评分法操作简单,精度较高。景观评价的指标很多,但考虑到评价过程的可操作性和评价结果的实用性,选择“景观影响度”(landscape effect degree,LED)作为一个综合指标来反映损毁山体对城市景观的影响程度,其数学表达式如下:

LED=f(S(x1),S(x2),…,S(xn))

式中:n为影响因子个数;x1、x2、xn为影响因子;S(x1)、S(x2)、S(xn)为影响因子的度量值。

参考有关文献,结合对山东省典型损毁山体的实地调查,我们把LED分为四级:Ⅰ级(极严重、)Ⅱ级(严重)、Ⅲ级(一般)和Ⅳ级(较轻)。应用专家评分综合评判法结合地理信息系统确定LED分级标准,具体步骤如下:

(1)主要影响因子分析。

(2)典型损毁山体调查。

(3)统计分析,制定影响因子分级度量值。

(4)计算典型损毁山体的景观影响度并综合评判。

(5)计算影响因子任意组合的影响度。

三、影响因子分析

根据景观生态学原理,城市和交通沿线景观的结构要素为斑块、廊道和基质。斑块的特性体现了景观本身的属性;廊道是物流、能流、信息流流动和循环的主要通道;基质即自然美景。交通道路(廊道)是城市和交通沿线景观的骨架,是一个城市或地区形象的重要组成部分,人流量大、信息传递快,是城市和交通沿线景观的主要视点,道路附近的景观直接影响来往人流对城市或地区的直观印象,损毁山体严重影响景区(景点)对旅游者、投资商及居民的吸引力和凝聚力;损毁山体的可视区域属于视觉敏感区,其面积大小反映了损毁山体的自然属性,可视面积越大,与自然背景环境反差越明显,对视觉污染也越厉害;损毁山体离交通道路的远近反映了损毁山体与交通道路在空间上的相邻性,视距越大,敏感区对视觉冲击就越轻。

在开展损毁山体生态规划的过程中,经专家分析认为:损毁山体影响度主要控制因子为交通因子,其控制条件:Ⅰ类路可视的损毁山体影响度最高级为Ⅰ级,Ⅱ类路最高级为Ⅱ级,而Ⅲ类路最高级为Ⅲ级。

其它主要影响因子选取可视面积因子和视距因子。

四、分级量化、综合评判

成立由多学科、多行业组成的专家小组对影响因子进行分级评分。

1、交通因子T

指公路、铁路、主要进出关口、主要交通枢纽,如车站、码头、机场等。根据交通线路的等级和交通枢纽的人流量将其划分为3类。

Ⅰ类路T1(8分):高速公路、快速干道、主干道和主要交通枢纽等。

Ⅱ类路T2(4分):一般干线或公路。

Ⅲ类路T3(1分):次要公路和乡村道路。

2、面积因子A

根据山体损毁缺口可视面积大小将其分为3级。采用经验法结合典型损毁山体调查分析资料,对面积因子进行分级。

A1(3分):A>15000m2;

A2(2分):5000<A≤15000m2;

A3(1分):A≤5000m2。

3、视距因子D

根据最佳视距原理,把损毁山体离交通线路的远近分为3级,利用地理信息系统(GIS)对道路图层进行缓冲区分析(buffer analysis)。缓冲距离设置为500m和1000m,即把视距因子分为0-500m、500-1000m和大于1000m三个缓冲区(buffer),然后利用GIS进行缓冲区图层与山体损毁点图层叠加(over-lay),点图层的属性数据库从缓冲区分析结果中获取损毁山体到交通线路的距离(distance)。也可以根据实地调查数据直接进行划分。

D1(3分):D≤500m;

D2(2分):500m<D≤1000m;

D3(1分):D>1000m。

4、综合评判

经建模分析,景观影响度采用下式计算:

LED=α(TAD)1/3 (1)

式中:LED为景观影响度综合得分;α为醒目系数,反映损毁山体的醒目程度,这主要由损毁山体与周边环境的对比度决定,包括形体、线条、色彩、质地及动静的对比,损毁山体与环境对比度越高,损毁山体就越敏感,其醒目系数也越大。α取值为0.8-1.0,废弃坑口(已经停采、但尚未彻底整治的损毁山体)取0.8-0.9,遗留边坡(由于修路、开山造成的未整治边坡以及历史遗留的其他类型的裸露边坡)和乱掘缺口(历史遗留或现有的、因无序取土留下的损毁山体)均取1.0。

山东省损毁山体景观影响度分级标准为:LED>3.5为Ⅰ级(极严重);2.8<LED≤3.5为Ⅱ级(严重);2<LED≤2.8为Ⅲ级(一般);LED≤2为Ⅳ级(较轻)。根据此分级标准,编制景观影响度度量表(表1),计算结果与专家直观评定结果相符。

*4.16为LED的得分,Ⅰ为景观影响度的等级。

五、结论

根据调查结果资料,对山东省城市周边及主要交通沿线两侧历史遗留损毁山体进行计算分析发现(表2),景观影响度极严重的122处,占31%,严重的171处,占43%,一般的点70处,17%,较轻的点37处,占9%,即迫切需要快速整治的以改善景观的占74%,仅需一般性措施治理的点17%,另有9%的损毁山体可采用较简单的治理措施或采取自然生态恢复措施就不会对城市及交通沿线景观构成大的威胁。其中,极严重、严重多位于城市敏感区、交通沿线、损毁面积大,视觉冲击强的损毁山体。

景观影响度的量化指标可为损毁山体治理规划和工作实施提供较为科学的依据。

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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